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Placa pendurada: equilibre os cabos

Um jogo educativo de simulação. Preveja a tração nos cabos que seguram a placa de uma loja, deixe o guindaste passar o peso para eles e veja se os cabos aguentam ou arrebentam.

Equilíbrio de forçasTração

FACHADA DA LOJA

Um cabo

Pronto
Ative o JavaScript para pendurar a placa. As instruções e o exemplo resolvido continuam legíveis.
Tração TPeso WResistência do caboCabos
Forças no anelΣF = 0

Tempo

0.00 s

t

Carga nos cabos

0 N

W = m·g

Tração T₁

— N

T₁

Tração T₂

— N

T₂

Força resultante no anel

0.00 N

ΣF = T₁ + T₂ + W

Preveja antes de pendurar

Digite sua resposta para preparar os cabos. Pendurar fica desativado até haver uma resposta.

Preveja os cabos antes de pendurar a placa.

Pontuação da missão—

Uma resposta certa vale 100 pontos: um cabo que aguenta com no máximo 2% de folga, ou um ângulo no máximo 2% mais inclinado que o limite. Acertar na primeira rodada soma mais 50. Uma rodada conta assim que começa.

✓ Resposta certa① De primeira

Como jogar Placa pendurada

  1. Escolha uma placa e leia no cartão a massa e os ângulos dos cabos.
  2. Desenhe as forças no anel: o peso para baixo e cada tração ao longo do seu cabo. A soma delas tem de ser zero.
  3. Digite a tração ou o ângulo e aperte Pendurar. O guindaste passa o peso aos cabos em 2 s.
  4. Observe o triângulo de forças: ele se fecha quando as forças se equilibram. Um cabo fraco demais arrebenta.

Quando um objeto está em equilíbrio?

Um objeto fica em repouso quando as forças sobre ele se anulam: ΣF = 0. Se você divide cada força em uma parte horizontal e uma vertical, as duas somas precisam ser zero. Para uma placa presa por dois cabos com ângulos θ₁ e θ₂ acima da horizontal, as partes horizontais se anulam, T₁·cos θ₁ = T₂·cos θ₂, e as partes verticais sustentam o peso, T₁·sen θ₁ + T₂·sen θ₂ = W. Desenhadas uma após a outra, as três forças formam um triângulo fechado. Quanto mais raso o cabo, menor a sua parte vertical, então ele precisa puxar muito mais forte para sustentar o mesmo peso. Por isso varais e fios elétricos nunca ficam totalmente esticados.

Um modelo de aprendizagem focado

Os cabos são leves, retos e não esticam, e se encontram em um único anel, então as forças atuam no mesmo ponto. O guindaste baixa a placa devagar, de modo que ela está em equilíbrio a cada instante e as trações crescem com a carga. Um cabo arrebenta exatamente quando a tração chega à resistência; uma resistência até 0,05% abaixo da tração conta como suficiente, para que uma resposta arredondada não arrebente. Reproduz em tempo real.

Ao trocar de idioma, sua placa, resposta, tentativas e rodada são mantidas.